Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 140 xuống 50 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 125 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 85 xuống 65 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 55 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 270 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 105 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 145 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 800 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 145 xuống 125 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 95 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,8, và U = 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 150 xuống 80 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·c_p = 1 kW/K. Dòng nóng vào ở 140 °C và dòng lạnh vào ở 10 °C. Bộ trao đổi có A = 5 m² và U = 800 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.